西安地铁2号线车辆项目的车顶侧顶板(材料是1.5 mm-SUS301L-DLT)和车顶边梁(材料是1.5 mm-SUS301L-HT)是搭接焊接结构。车辆结构的设计图纸要求在车顶侧顶板与车顶边梁之间的接触面要有密封,以确保车辆能够通过噪声试验和整车淋雨试验。为此,在车顶侧顶板与车顶边梁之间的接触面之间涂打了具有导电功能的导电氯丁密封胶(型号是NS-02型)。这种氯丁密封胶是从聚合物的分子结构,从胶体性质及电学性质考虑,合成粘度较低的带极性基因的聚合物,结合适宜规格的金属粉、触变剂及潜伏型固化剂等制成。
表1为试验工况。表1中的“V”是针对具体工况的选用条件。试验分别采用3种不同工况焊接试验件,每种工况焊接4个试样。其中3个试样做拉伸试验,测量点焊焊点的拉伸剪切力,并与母材的原材料的剪切力进行对比。另外1个试样做金相试验,检测熔核尺寸大小和是否存在缩孔缺陷。焊接参数1见表2,焊接参数2见表3。焊接参数1选用1次焊接方式;焊接参数2选用2次焊接方式,第2次焊接前,用第1次焊接对工件进行预热,实现较好的焊接效果。
在拉伸试验中,选用工况1(焊接参数是采用1次焊接、搭接面涂氯丁密封胶)的焊接试件拉伸数值小于工况2的(焊接参数是采用1次焊接、搭接面不涂氯丁密封胶)。通过改变焊接参数,采用工况3焊接参数采用2次焊接、搭接面同样涂氯丁密封胶)的焊接试件的拉伸数值高于工况2的。根据日本东急车辆公司企业标准YC-IH 2002 ; 2000要求:点焊接头试样的最小拉伸载荷以焊接接头中较弱的材料为基准,再乘以1.3倍的安全系数;车顶侧顶板和车顶边梁的焊接,以母材较弱车顶侧顶板材料为基准(母材的拉伸载荷为 9.512 kN)。基于此,焊接后的试件最小拉伸载荷为12.36 kNo 9组试件的拉伸试验均符合要求。
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